土的三重屈服面应力应变模式

经典塑性理论把应变分成弹性应变及塑性应变两部分,不能圆满说明土的塑性变形性质。文中进一步把塑性应变分成若干部分,相应于每一部分有一个屈服面,由此形成多重屈服面的概念。根据土的变形特点,提出三重屈服面模式。三个屈服面分别称为压缩屈服面、剪切屈服面和剪胀压硬屈服面。对砂土和粘土分别建议了屈服函数的具体表达式,并引用两组试验资料加以论证。     

塑性材料的统一屈服条件

从一个新的角度对经典屈服条件进行研究，并以最大剪应力是使塑性屈服发生的主要是否 是唯一因素为出发点，提出了包含材料特性以参数的统一屈服条件。     

纯铜后继屈服面的测试与晶体塑性模型模拟

通过纯铜薄壁圆管试样的实测和晶体塑性模拟,用单试样法和多试样法对分别经历拉伸、扭转和组合拉扭变形的试样后继屈服面进行研究.考虑预变形方式、测点数目、测试顺序和指定平移应变等不同条件,对后继屈服面测定结果差异及屈服面内凹现象进行探讨.在此基础上,比较了单试样和多试样两种方法的合理性与有效性.数值模拟采用能反映Bauschinger效应的晶体塑性模型,试样有限元模型每个单元的晶体取向均随机生成,能反映多晶材料变形特征.模拟试验加载过程与真实试验一致.研究表明:(1)采用本文方法可再现真实试验过程,模拟后继屈服面测试展示的现象与实测相近,证实了方法的有效性和合理性;(2)模拟测试与实测均发现,薄壁圆管组合拉扭加载测得的后继屈服面可能出现内凹,单试样法测得屈服面的内凹现象尤为显著;(3)若试验材料的材质比较一致,用多试样法测试后继屈服比用单试样法更合理.     

基于非关联流动规律的Gotoh屈服准则的参数确定方法

屈服准则对板料成形过程的理论解析、工艺优化和有限元模拟有着重要的影响. 通过提高屈服准则的各向异性表征能力, 可以确保成形过程的可靠性及实际预测的准确性. 本文基于非关联流动法则, 给出了Gotoh屈服准则一套全新的参数求解方法. 在结合常用屈服准则并考虑流动规律的基础上, 分别以5754O铝合金、DP980先进高强钢和SAPH440结构钢作为研究对象, 进行了不同加载路径下各向异性变形行为的预测. 根据Gotoh屈服准则推导的屈服函数、塑性势函数以及基于关联流动的理论函数计算出屈服应力和各向异性指数$r$值随加载角度的分布趋势, 进而针对平面应力状态的屈服轨迹展开分析, 验证了不同屈服准则和流动规律对各向异性屈服行为的预测精度. 理论与实验数据对比结果表明: 不同屈服准则针对同种板料在流动规律一致的情形下其表征各向异性的能力有显著差异; 相同屈服准则基于不同流动规律其表征能力也具有明显差别. 基于非关联流动的屈服准则能极大地提高精度, 各向异性表征能力显著加强. 相关结果能够为各向异性屈服准则在塑性成形领域的实际应用方案提供重要参考.      

不同后继屈服函数在弹塑性有限元中的应用评估

构造了一种在π平面上为椭圆的后续屈服函数,将该屈服函数、“Tresca”及“Misses型”后继屈服函数分别应用于干涉孔及冷胀孔问题的弹塑性有限元分析,并对这三种屈服函数在弹塑性有限元中的应用进行了评估。本文三种屈服函数在弹塑性问题中的应用评估对更有效地解决工程中的弹塑性问题有着实际的应用价值。     

用线性代数的方法讨论Mises屈服面的形状和大小

用线性代数的方法讨论Ｍｉｓｅｓ屈服面的形状和大小王启智（重庆大学资源环境学院，重庆６３００４４）本科生用的一些塑性力学教材在讨论Ｍｉｓｅｓ屈服面的形状时，有的并不给出证明￣［１］，有的证明也比较繁琐￣［２］．笔者认为，只要用学生已学过的线性代数，这个...     

相变材料的初始屈服特性

利用有限元方法，对相变材料的初始屈服行为进行了研究，结果发现，相对于无相变材料，相变材料初始屈服面的形状和其中心位置都有所改变，而且这种改变与材料的相变分数和相变应变有关。     

横观各向同性Drucker屈服准则

以Ｈｉｌ正交异性屈服准则为基础，讨论了横观各向同性条件下，工程中考虑体积变化的塑性屈服条件。建立了横观各向同性材料π平面上椭圆型屈服准则，对Ｄｒｕｃｋｅｒ屈服准则是一个修正和推广。     

双均值逼近屈服准则解析含腐蚀缺陷管道爆破压力

通过对Tresca和TSS屈服边长和边心距的均值同时进行逼近,建立了一个线性屈服准则,称为双均值逼近屈服准则.该准则在π平面上是一个等边非等角的十二边形,位于Mises圆内部.利用该准则对受内压作用的管道进行塑性极限分析,导出了含腐蚀缺陷管道爆破压力的解析解.该解析解是管材屈强比(σY/σT)、原始管道厚径比(t0/D0)、抗拉强度σT以及缺陷深度比(d0/t0)的函数.对比表明,该解析解所预测爆破压力与已有模拟和实验数据吻合较好.影响参数的定量分析表明,爆破压力随着屈强比或原始管道厚径比的增大而增大,随着缺陷深度比的增加而减小.所建立的爆破压力解析解对于管道的选材、设计以及安全评估具有重要意义.     

金属的后继屈服面研究—单试样与多试样测试

采用退火45号钢薄壁试样进行拉扭组合试验,测试材料经历预拉伸后的系列后继屈服面。试验采用偏移应变法定义屈服应力,讨论了不同的偏移应变、预变形程度对后继屈服面测试结果的影响;试验分别用单试样法和多试样法进行,分析讨论了两种方法的合理性与局限性。试验研究得到以下结果：（1）单试样法和多试样法确定的初始屈服面的形状与Mises圆很接近;（2）单试样法屈服点的测试顺序对所测得的屈服面的形状有很大影响,第一测试点与预加载方向相反时,所得屈服面会出现“内凹”现象,而若改变测试顺序,可不再出现“内凹”;（3）单试样法测得的后继屈服面与测试的屈服点数密切相关,当测试的屈服点数较多时,所得结果因累积塑性应变引起的应变强化作用而出现较大的偏离;（4）单试样法与多试样法测得的后继屈服面形状和大小有较明显的差异,测试过程中塑性变形的积累对单试样法的测试结果有明显影响,采用多试样法研究屈服面演化更为合理;（5）多试样法若采用较小目标偏移应变定义屈服,测得的后继屈服面也出现轻微内凹。     

一种适用于岩土的扩展强度及屈服准则

土壤材料是一种典型的摩擦型材料,然而天然岩石却具有一定的凝聚力,而金属材料则完全是凝聚型材料. 在分析三种典型的材料强度准则表达式基础上,即SMP,Lade-Duncan以及广义Von-Mises准则,通过利用应力张量的不变量表达形式,提出了一种扩展准则即VML准则,该准则能够分别退化为上述3种典型准则. 在偏平面上,新准则能够描述从曲边三角形到圆形在内的多种开口形态;在子午面上,采用幂函数作为破坏准则公式,能够描述静水压力对于强度特性影响的非线性性质. 而对于土壤的屈服性质,岩土材料具有典型的压剪耦合特性,因此,为了描述剪切与等方向压缩两种路径下的体积耦合现象,采用水滴型屈服面作为屈服准则. 对于偏平面上的截面形状,讨论了给定球应力下偏应力强度值的分布形式及特点,讨论了应力罗德角对于偏平面上强度曲线的凹凸性的影响. 最后,通过多种材料的破坏与屈服试验成果,用所提新准则进行了验证. 通过强度以及屈服特性测试对比,验证了所提VML准则的合理性.      

岩土的一种强度准则及其变换应力法

基于岩土摩擦性,假设岩土破坏是由其物理空间内特征面上的应力比决定,提出了等效应力比的概念,即物理空间特征面上的剪应力合力与正应力合力的比值.在二维条件下,等效应力比可表示为σ-τ坐标系下与摩尔圆相切的直线扣除截距正切值;在三维条件下,假设在XYZ空间内存在一三维物理空间平面,此三维空间特征平面的等效应力比为影响材料强度特性的决定性因素,基于上述三维空间特征面建立了强度准则并称之为a准则.SMP准则以及广义Mises准则都是a准则的特例,当二维坐标中的截距为零时,则强度准则退化为SMP(spatially mobilized plane)强度准则,而当正切角为零时,则强度准则退化为广义Mises准则.而当截距与外切角均不为零时,则强度准则为介于上述两者之间的一种强度准则,在偏平面上为介于SMP曲边三角形与广义Mises圆形之间的曲边三角形.在子午面上,采用考虑岩土压剪耦合的屈服准则,破坏准则采用幂函数表达式.在偏平面上提出了基于a准则的形状函数,并采用真三维应力状态表示的破坏强度准则表示在三轴压缩路径下以p,q二维应力变量表达的准则公式,推导得到了基于a准则的变换应力公式,可简单地将一般以p,q为基本变量的二维模型转变为三维应力模型.通过强度以及多种应力路径的测试对比,验证了a准则及基于该准则的变换应力公式的合理性.     

屈服准则在有限元软件中实现的正确性验证

基于向后欧拉完全隐式积分方法,采用回映算法将Yld2000-2d屈服准则嵌入ABAQUS商业有限元软件.基于严格的力学推导,提出了能够有效验证屈服准则嵌入工作的正确性的方法.针对5754O铝合金板,采用上述方法验证了Yld2000-2d屈服准则在ABAQUS有限元软件中的嵌入工作的正确性.     

PREDICTION OF YIELD FUNCTIONS ON BCC POLYCRYSTALS

By the nonlinear optimization theory, we predict the yield function of single BCC crystals in Hill's criterion form. Then we give a formula on the macroscopic yield function of a BCC polycrystal Ω under Sachs' model, where the volume average of the yield functions of all BCC crystallites in Ω is taken as the macroscopic yield function of the BCC polycrystal. In constructing the formula, we try to find the relationship among the macroscopic yield function, the orientation distribution function (ODF), and the single BCC crystal's plasticity. An expression for the yield stress of a uniaxial tensile problem is derived under Taylor's model in order to compare the expression with that of the macroscopic yield function.     

YIELD CRITERION IN PLASTIC-DAMAGE MODELS FOR CONCRETE

<正>A class of plastic-damage models for concrete require an unambiguous definition of cohesion in the yield criteria.For this reason,the Lubliner yield criterion has been adopted by many investigators and the commercial FE program Abaqus.As is well known,this criterion has achieved great success especially in plane stress states.In this paper,we are trying to extend it to triaxial compression stress states.First,a major limitation of the Lubliner criterion is analyzed. Then,a revised version of the Lubliner criterion is proposed,which shows appropriate properties over a wide range of stress states often encountered in engineering structures,and the predicted failure envelopes fit well with experimental data.For the concrete damaged plasticity model in Abaqus,a calibration strategy is suggested for uniformly confined concrete.     

希尔新屈服准则另一简化形式的外凸范围及m值对屈服轨迹的影响

本文根据泰勒公式推导出了屈服而外凸的一般条件。在而内同性的情况下,研究了文献[1]中所推荐的新屈服准则的外凸性,讨论了屈服轨迹随 m 值的变化规仲以及屈服轨迹的变化对板枓压延性分析的影响。     

A MULTIPLICATION YIELD MODEL OF POLYCRYSTALLINE METAL AND THE ANALYSIS ON YIELD PHENOMENA

In this paper, a yield model of polycrystalline metal based on thenonlinear irreversible multiplication is proposed, from which the kinetic yield equationsand the yield stress formulas can be deduced. Some yield phenomena and experimentalresults can be explained reasonably.     

一种非线性强度准则及转换应力法

岩土材料在二维破坏模式下具有较强烈的曲线形态,在一般剪应力与正应力空间中提出用幂参数曲线来表达上述曲线,该曲线与摩尔圆的外切点即对应为破坏应力点,则利用该点的外切直线斜率的反正切值来得到有效滑移角.对于三维单元体,共存在三个有效滑移角,利用三个有效滑移角确定出空间有效滑移面.基于岩土材料为摩擦型材料这一基本特性,利用空间有效滑移面上的应力比为一定值作为衡量材料破坏与否的判断准则,基于上述思路推导得到了t强度准则,在偏平面上,t准则开口形状为介于Von-Mises圆形曲线到SMP曲边三角形形态.在子午面上,引入开口的幂函数作为反映静水压力效应以及剪切破坏的曲线,而闭口的水滴型屈服面函数作为反映体积压缩屈服曲线,反映了岩土材料的压剪耦合特性.基于所提出的t强度准则, 推导了变换应力公式,可将以$p,q$为应力量的二维模型简单方便的转换为三维应力状态本构模型.通过强度以及多种应力路径的测试对比,验证了所提t准则及基于该准则的变换应力公式的合理性.